JP2010138986A

JP2010138986A - 軸封装置

Info

Publication number: JP2010138986A
Application number: JP2008315368A
Authority: JP
Inventors: Toru Adachi; 徹足立
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24

Abstract

【課題】信頼性・商品性の高い軸封装置を提供すること。
【解決手段】回転軸２の軸周を覆うように設けられたアウターケース４と、該アウターケース４内周面に隣接するとともに前記回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップ（メインリップ８）を備え、前記メインリップ８表面に樹脂被膜８ａを施したことで、メインリップ８と回転軸２の間の摩擦係数が低下し、メインリップ８が、回転軸２に過度に張り付いたり、固着することが無く、回転軸２の表面を密封性を保ちながら摺動する為、メインリップ８または回転軸２の磨耗が起こりにくくなり、信頼性が向上するとともに軸封装置による所要動力を低下させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車空調用圧縮機等に用いられる機体の回転軸部を軸封する軸封装置に関するものである。

従来、この種の軸封装置は、ゴム製のリップを用いている（例えば、特許文献１参照）。

図４，５は、特許文献１に記載された従来の軸封装置を示すもので、図４は、該軸封装置の断面図、図５は組立図である。図４，５に示すように、回転軸３２の軸周を覆うように設けられたアウターケース３１と、このアウターケース内周面に隣接するとともに前記回転軸３２に隣接状態で摺接され、圧縮圧力を減圧するフッ素樹脂製のリップ３３、メインシールであるゴム製のリップ３４、大気側からの異物の侵入を防止するフッ素樹脂製のリップ３５、リップ３３，３４，３５の変形を抑えるバックアップリングから構成されている。
特開平９−３２９３１号公報

しかしながら、上記従来の構成は、圧縮機内の圧力が高い場合や、温度が高い場合に運転されると、シール部である各リップ３３，３４，３５の面圧が上昇し、各リップが回転軸３２と摺動する摺動部３３ａ、３４ａ、３５ａが早期磨耗し、シール性を損なうという課題を有していた。

また軸封装置を使用している圧縮機に対して、リップが回転軸に摺接することで抵抗が大きくなり所要動力を増加させるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、信頼性・商品性の高い軸封装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の軸封装置は、回転軸の軸周を覆うように設けられたアウターケースと、このアウターケース内周面に隣接するとともに回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップを具備した軸封装置であって、合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したものである。

これによって、リップの表面に樹脂被膜が形成されていることで、リップと回転軸間の摩擦係数が低下し、リップまたは回転軸の磨耗が起こりにくくなり、信頼性が向上する。

また、軸封装置を使用している圧縮機に対して、リップと回転軸間の摩擦係数が低下することにより、摺動部の抵抗が減少し、リップによる所要動力を低下させることができる。

本発明の軸封装置は合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したことにより、リップと回転軸の磨耗を低減することができる。

第１の発明は、回転軸の軸周を覆うように設けられたアウターケースと、このアウターケース内周面に隣接するとともに回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップを具備した軸封装置において、合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したことにより、リップの表面に樹脂被膜が形成されていることで、リップと回転軸間の摩擦係数が低下し、摩擦によって発生するリップまたは回転軸の磨耗が起こりにくくなる。

また、軸封装置を使用している圧縮機に対して、リップと回転軸間の摩擦係数が低下することにより摺動部の抵抗が減少するので、リップによる所要動力を低下させることができる。

第２の発明は、回転軸の軸周を覆うように設けられたケースと、このケース内外周面に隣接するとともに前記回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップを具備した軸封装置であって、前記合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したことにより、リップの表面に樹脂被膜が形成されていることで、リップと回転軸間の摩擦係数が低下し、リップまたは回転軸の磨耗が起こりにくくなる。

また、軸封装置を使用している圧縮機に対して、リップと回転軸間の摩擦係数が低下することにより、リップによる所要動力を低下させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における軸封装置の断面図、図２は軸封装置を使用している圧縮機の断面図を示すものである。

図１および図２において、圧縮機内の前部側板１内に軸支持された回転軸２と回転軸２に摺接し、前記前部側板１と密封性を確保するように、軸封装置３が設置されている。

軸封装置３は、軸封装置３のハウジングであるアウターケース４、軸封装置３と前部側板１を密封するＯリング５、回転軸２に摺接し圧縮機内の圧力を減圧するフッ素樹脂製の液側リップ６、前記液側リップ６を保持するバックアップリング７、回転軸２に摺接しオイル漏れを防止する合成ゴム製のメインリップ８、大気側からの異物の侵入を防止するフッ素樹脂製の大気側リップ９、前記各リップを保持するバックアップリング１０で構成されている。

またゴム製のメインリップ８の表面には、二硫化モリブデンを含む二硫化モリブデン系の樹脂皮膜（コーティング８ａ）が１５μｍの膜厚で塗布されている。
以上のように構成された軸封装置について、以下その動作、作用を説明する。

軸封装置３のアウターケース４内に設けられたメインリップ８はゴム材で形成しているので、該リップ部の駆動軸２に対する締付力（緊迫力）が機内側（図１の右側）の圧力に応じて調節されて、該リップ部が駆動軸２へ押されてシールされる構成となっている。一般的にリップ部の磨耗が増えてこの締め代がマイナスになるとオイル漏れを生じやすくなる。

本実施の形態において、メインリップ８の表面に二硫化モリブデン系のコーティング８ａ（樹脂皮膜）が形成されていることで、メインリップ８と回転軸２の間の摩擦係数が低下する。コーティングする樹脂の種類や膜厚を調節することで、ゴム製であるメインリッ
プ８が、回転軸２に過度に張り付いたり、固着することが無く、回転軸２の表面を密封性を保ちながら摺動する。その為、メインリップ８または回転軸２の磨耗が起こりにくくなる。したがって、メインリップ８の磨耗によるオイル漏れの発生を防止し、シール性の向上した信頼性の高い圧縮機を提供することが可能となる。

また、軸封装置３を使用している圧縮機に対して、メインリップ８と回転軸２の間の摩擦係数が低下することにより、軸封装置３による所要動力を低下させることができる。これによって、例えば空調用圧縮機に用いた場合には、使用電力が小さく効率の良い空気調和機を提供することが可能となる。

また、本実施の形態では、メインリップ８の表面には、二硫化モリブデン系のコーティング８ａを１５μｍの膜厚で塗布するとしたが、メインリップ８の表面にＰＴＦＥ系やＦＥＰ系のコーティングを施しても同様の効果を得ることが出来る。

さらに、液側リップ６や大気側リップ９の表面についても同様にコーティングを施すことで、各々のリップと回転軸２との摩擦による消耗を低減することが出来る。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における軸封装置の断面図である。

図３において、圧縮機内の前部側板１内に軸支持された回転軸２と回転軸２に摺接し、前記前部側板１と密封性を確保するように、軸封装置１１が設置されている。

本実施の形態における軸封装置１１は、主に圧縮機の圧縮する圧力が比較的低い低圧タイプの圧縮機において用いることが可能であり、回転軸２に摺接するリップの数が２枚である点が実施の形態１と異なる。軸封装置１１は、軸封装置１１のハウジングであるケース１２に接着して、軸封装置１１と前部側板１とを密封し、かつ回転軸２に摺接し圧縮機内の圧力をシールする合成ゴム製のメインリップ１３、大気側からの異物の侵入を防止するフッ素樹脂製の大気側リップ１４、前記各リップを保持するバックアップリング１０で構成されている。

またゴム製のメインリップ１３の摺動部表面には、ＰＴＦＥを含むＰＴＦＥ系樹脂皮膜（コーティング１３ａ）が１５μｍの膜厚で塗布されている。

以上のように構成された軸封装置について、以下その動作、作用を説明する。

本実施の形態において、メインリップ１３の表面にＰＴＦＥ系のコーティング１３ａが形成されていることで、メインリップ１３と回転軸２の間の摩擦係数が低下する。その為ゴム製であるメインリップ１３が、回転軸２に過度に張り付いたり、固着することが無く、回転軸２の表面を密封性を保ちながら摺動する。その為、メインリップ１３または回転軸２の磨耗が起こりにくくなる。

また、軸封装置１１を使用している圧縮機に対して、メインリップ１３と回転軸２の間の摩擦係数が低下することにより、軸封装置１１による所要動力を低下させることができる。したがって、メインリップ８の磨耗によるオイル漏れが発生せず、信頼性の高い圧縮機を提供することが可能となる。

そして、本実施の形態においては、低圧タイプの圧縮機に用いるため、メインリップ１３が直接液側に接する構成としても、密封性を保つことが可能である。したがって液側リップをなくすことができ、信頼性が高くかつ安価な圧縮機を提供することができる。

また、メインリップ１３はケース１２の内外面にわたって設けられ、該ケース１２の内側に位置する部分は上述の通り圧縮機の圧縮部と大気側を遮断するシール材として機能し、ケース１２の外面に位置する部分は、軸封装置１１のケース１２と前部側板１と間のシール材として機能する。したがって、本実施の形態のような構成にすることで、図１に示したようなケース１２と前部側板１との間をシールするＯリング５は必要なくなり、さらに安価に提供することが可能となる。

また、本実施の形態では、メインリップ１３の表面には、ＰＴＦＥ系のコーティング１３ａが１５μｍの膜厚で塗布されていたことにより、摩擦係数が低下し、メインリップ１３または回転軸２の磨耗が起こりにくくなったが、二硫化モリブデン系やＦＥＰ系のコーティングを施しても同様の効果を得ることが出来る。

さらに、大気側リップ１４の表面にも同様に、二硫化モリブデン系やＰＴＦＥ系、ＦＥＰ系のコーティングを施すことで、大気側リップ１４と回転軸２との摩擦による消耗を低減することが出来る。

以上のように、本発明にかかる軸封装置は、リップ表面に樹脂被膜を施したことにより、リップと回転軸の磨耗を低減することが可能となり信頼性が向上するので、軸封装置を使用しているヒーターポンプや過給機、エンジン等他の分野の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における軸封装置の断面図同実施の形態１における軸封装置を設置した圧縮機の断面図本発明の実施の形態２における軸封装置の断面図従来の軸封装置の断面図従来の軸封装置の組立図

符号の説明

１前部側板
２回転軸
３軸封装置
４アウターケース
５Ｏリング
６液側リップ
６ａコーティング
７バックアップリング
８メインリップ
８ａコーティング
９大気側リップ
１０バックアップリング
１１軸封装置
１２ケース
１３メインリップ
１３ａコーティング
１４大気側リップ
１４ａコーティング
１５バックアップリング

Claims

回転軸の軸周を覆うように設けられたアウターケースと、このアウターケース内周面に隣接するとともに前記回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップを具備した軸封装置であって、前記合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したことを特徴とする軸封装置。
回転軸の軸周を覆うように設けられたケースと、このケース内外周面に隣接するとともに前記回転軸に接触状態で摺接される合成ゴム製のリップを具備した軸封装置であって、前記合成ゴム製のリップ表面に樹脂被膜を施したことを特徴とする軸封装置。